CN107731502A - 一种可贴片式色环电感器的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可贴片式色环电感器的制作方法。该方法包括:将色环电感器两头出脚工字型电感磁芯引脚绕线,然后将引脚漆包铜线漆皮烫掉,浸锡,将磁芯翻转重复上述步骤浸锡另外一边引脚;将焊好锡的色环电感绕线磁芯上色环电感自动涂装机进行涂装;将涂装完成的成品插件色环电感器引脚用治具将两边上下夹紧同时折脚90度弯成U型;在色环电感磁芯底部高度将两边引脚同时用治具夹紧朝左右两边折脚90度成L型,使整个贴片引脚两边成Z字型对称;根据色环电感本体实际尺寸确定贴片引脚尺寸长短,将多余长度的引脚切除,完成贴片成型过程。该方法生产得到的贴片色环电感器成本低廉,能够实现全自动生产贴片化,提高生产效率和产品附加值。
Description
技术领域
本发明属于电感器技术领域,尤其涉及一种可贴片式色环电感的制作方法。
背景技术
随着国内劳动力成本的逐年提升,特别是国家提倡的“中国智造2020”目标要求,自动化和智能化的生产方式将会越来越普及,这其中就要求电子元件能够尽可能的贴片化、小型化。但目前在色环电感器领域,虽然中国目前是世界上最大及最主要的色环电感器生产基地,但是近30年来一直都是以插件产品的形式存在,从最早期的散装手工插件到现在的编带机器自动插件,尽管在大多数电源产品及其他小空间产品上,插件元件的数量会多余贴片元件的数量,因为插件元件普遍功率很大,全自动插件机的使用极大的提高了生产效率,替代大量的手工插件工人,但是全自动插件机的价格却是全自动贴片机的3倍左右,目前世界上最优秀和技术性能最好的全自动插件机在日本,其中以松下和富士为代表,插件的准确性能到93-97%,售价在120-170万人民币,其次全自动插件机对元件的脚距要求比较高,属于挑食类型,都是些固定脚距,如5mm、2.5mm、8mm等。如果在同一块PCB电路板上面,插件元件尺寸和脚距不同,这个时候采取的方案是,统一脚距或者使用多台自动插件机,这样无形之中抬高了制造业的设备采购成本,加大经营风险,使成本回收周期变长。虽然国产全自动插件机的价格只有进口价格的三分之一,但是也要30-40万元人民币,其次国产自动插件机目前的技术水平同日本同类产品有差别,插件的准确率只有80%-89%,其次机器长时间工作的稳定性较进口设备差,而相同的进口全自动贴片机和国产全自动贴片机,较进口插件机和国产插件机器相比,售价只有50%不到。即使这样,多数中小企业资金实力有限,对设备选择也是多数购买二手的全自动贴片机,售价在8-15万元之间。此外,全自动贴片机采用气压对不同零件的吸附,因此对元件的要求不高,同时在机器上面可以对每个焊点不同的脚距设置,对元件的脚距要求也不高。从90年代初,像日本TDK、太阳诱电、东光、松下、村田、欧美的线艺、伍尔特、普思、柏恩等世界知名元件器企业,将重点放在贴片零件的研制和生产销售上面,日本TDK在2000年左右推出NL系列塑封电感器,其目的就是为了替代色环电感器。该产品所使用的铁氧体磁芯、测试频率、绕线方式等与色环电感器完全相同,唯一不同的是TDK的NL系列产品是树脂压铸封装,贴片引脚、小型化等,售价是同等功率色环电感器的3-5倍,而色环电感器都是插件产品,环氧树脂涂料包封。随着5G设备的兴起及智能化电表及抄表硬件设备的使用,将会对高频通讯类磁芯元器件的需求也会大量增加。因此如何使色环电感传统产业能够跟上时代和技术的发展步伐,使传统的产品进行技术革新和改良,能够实现我国传统优势产业的可持续发展迫在眉睫。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种可贴片式色环电感器的制作方法,能有效的解决这一系列的问题,使用本发明提供的方法所加工的贴片色环电感器,成本不会增加,能够完全使色环电感贴片化,同时能够有效的作为TDK的NL系列产品的替代和补充,满足PCB元件全面自动化贴片生产加工的要求,同时降低了中小企业采购自动化生产设备的资金成本,而且本发明提供加工的方法则可以研发出完整的自动化生产机器设备来实现大批量生产。
本发明的可贴片式色环电感器的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤S101、将色环电感器两头接脚的工字型磁芯绕线,绕线后使用夹子将一端引脚夹紧对整齐,然后将另一端先在420-450度的高温无铅锡炉中烫1-2秒,高度平磁芯边缘,然后拿起夹子放平待焊锡一端冷却2-3秒后,使用另外一个夹子将浸完锡的一边夹紧对整齐后,将没有浸锡的一端夹子松开,重复上述动作完成浸锡;
步骤S102、将焊好锡的未涂装的色环电感,上自动涂装线完成涂装、上色环标示、测试工序得到插件色环电感器成品;
步骤S103、将涂装完成的色环电感器,使用治具在焊点(浸锡点)以外0.8-1.5mm位置固定上下,夹紧色环电感引脚,使色环电感引脚向上或者向下弯90度成U型;
步骤S104、将弯成U型的色环电感器引脚,在平色环电感底部高度或者略高于色环电感底部,同时使用金属治具将两边的引脚左右两边夹紧同时向相反的方向折脚90度成L型,使色环电感的两边引脚对称成Z型,利用两边引脚相互平行来支撑色环电感的磁芯本体重量,使色环电感的圆形本体放在平面不转动;
步骤S105、根据色环电感体积大小开确定两边的引脚预留3-7mm,切除多余长度的引脚,完成整个电感器的贴片成型过程。
本发明进一步改进,在步骤S101中,所述色环电感磁芯为镍锌铁氧体磁芯、镁锌铁氧体磁芯、锰锌铁氧体磁芯、软磁金属磁粉芯、氧化铝磁芯或者氧化锆陶瓷磁芯中的任意一种。
本发明进一步改进,在步骤S101中,所述助焊剂为含乙醇的免洗松香液或含丙醇的免洗松香液。
本发明进一步改进,在步骤S102中,所述环氧树脂涂料为双酚A型环氧树脂或双酚A型改性环氧树脂。
本发明进一步改进,在步骤S103、S104中,所述治具、夹子为金属或合金材质制作而成的手工、半自动或者全自动的加工产品。
本发明进一步改进,在步骤S104、105中,所述贴片色环电感器两个引脚成Z形状,且折脚后的两头的引脚互相平行,且两边贴片出脚的方向相反。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明的可贴片式色环电感器的制作方法,能够加工出贴片色环电感器产品并且成本并没有增加,因此硬件设备厂家生产出终端设备也不会涨价,使硬件行业内大企业与小企业形成竞争力,造福于普通民众,顺应社会发展趋势;在成本不增加的情况下,实现色环电感器的贴片功能,来满足全自动贴片生产的要求,从而提高生产效率和自动化生产程度,降低企业的设备采购成本。
(2)本发明的可贴片式色环电感器的制作方法,对于日本TDK的NL系列产品而言,TDK在20世纪初开发出NL系列塑封贴片电感用于替代色环电感器,该产品垄断全世界80-90%的产能,剩余10%则掌握在台资企业手中,国内企业目前也就少数2-3家厂商,由于该产品生产工艺的复杂性,导致国内企业生产的同类产品和TDK的NL系列产品价格差异不大。但是与同尺寸的色环电感器价格差异却有3-5倍的价格差,以0307的色环电感对于TDK-NL322522为例,0307色环电感的国内售价在0.03-0.05人民币不等,但是NL322522的售价在人民币0.22-0.27元不等,国内企业同类产品也在0.18-0.22元不等,由于NL系列产品所使用的铁芯、测试频率、Q值和色环电感相同,因此完全能互相替代,导致在一些如路由器、电信ADSL-Modem早期色环电感器的应用在最近5-10年内人工成本上升及自动化生产的趋势下,全部换成NL塑封贴片电感。由于是插件零件原因使得色环电感器在通讯领域的应用越来越少,但是使用本发明提供的加工方法,能够生产出低成本的贴片式色环电感器,来满足自动化生产的要求,使客户选择多样性,因此降低企业生产成本,提高利润率。
(3)本发明的可贴片式色环电感器的制作方法,对于即将到来的5G通讯时代,更加要求元器件的小型化、贴片化、高频化;传统的色环电感器由于是插件零件,而4G或者5G通讯的电路中则90%为贴片元件;其次5G通讯对磁性元器件的工作频率要求更高,其次电感值往往要求更低如1-300NH,传统的色环电感器,由于使用镍锌铁氧体,所生产的电感器最低也只能到100NH工作频率只能到MHZ,但是如果使用氧化铝或者氧化锆材料制成的陶瓷磁芯,由于陶瓷芯没有导磁率,其次在高频或者超高频通讯领域要优于铁氧体材料,通过使用镀银的高Q值漆包铜线,所生产出的色环电感器电感值能做到1NH和Q值数百左右,因此作为通讯信号电路和无线电通讯元件使用灵敏性更强,尤其是利用1.5*2或者1.3*1.8的小陶瓷芯生产0203和0204的贴片色环电感用途更广,因此使用本发明提供的加工方法所生产的贴片式色环电感的,成本低、结构简单、全自动化贴片、相对于原来的插件产品用途更加广泛。
附图说明
下面结合附图对本发明进行说明。
图1是本发明可贴片式色环电感器的制作方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步地行详细说明。
色环电感器通常是用漆包线在工字型卧式两头出脚的磁芯上直接绕制而成,主要用在滤波、振荡、陷波、信号延迟、无线电信号发射和接收等电路中,可分为立式色环电感和卧式色环电感,立式色环电感器主要是日本TDK在生产,价格昂贵,所以使用范围很小,而卧式色环电感器全世界95%-98%的生产和销售都中国内地,都是以插件形式存在的,下面具体实施例以卧式色环电感器对本发明进行说明。
实施例1
本发明的可贴片式色环电感器的制作方法,如图1所示,包括以下具体步骤:
步骤S101、将镍锌或者镁锌铁氧体卧式两头出脚工字型电感磁芯粘脚绕线,然后用夹子夹住一端的将引脚对齐在420℃的锡炉中浸锡2秒,将漆包铜线漆皮烫掉,然后再将电感引脚粘上助焊剂在锡炉中浸锡5秒,拿起来冷却5秒后使用另外一只夹子夹住已经浸好锡的一端;随后将另外一端没有焊锡的夹子松开,重复上述浸锡工艺,其中助焊剂为免洗丙醇松香溶液;
步骤S102、将浸好锡绕线的色环电感上全自动涂装机器,完成涂料包封、上色环、测试后得到成品插件色环电感,此处的工艺为现有技术工艺,完全可以采用现有的设备处理,其中所述封装涂料为双酚A型环氧树脂;
步骤103、将涂装完成的色环电感器,使用金属治具(可以为钢制、不锈钢、铁制或铜制)在焊点(如图1所示)以外1.5mm位置固定上下夹紧色环电感引脚,使色环电感引脚向上或者向下弯90度成U型;
步骤104、将已经弯成U型的色环电感器引脚,在平色环电感底部高度或者略高于色环电感底部,同时使用金属治具将两边的引脚左右两边夹紧同时向相反的方向折脚90度成L型,使色环电感的两边引脚对称成Z型,利用两边引脚相互平行来支撑色环电感的磁芯本体重量,使色环电感的圆形本体放在平面不转动;
步骤S105、根据色环电感体积大小开确定两边的引脚留7mm,具体长度以色环电感直径来确定,将多余长度的引脚切除;完成整个电感器的贴片成型过程。
实施例2
本发明的可贴片式卧式工字型电感器的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤S101、先将氧化铝或者氧化锆型陶瓷粉体或浆料通过压铸或者注塑工艺加工生的两头带针孔棒形陶瓷,使用DR切削机进行绕线槽切削,或者直接利用灌胶注塑工艺使用氧化铝或者氧化锆浆料直接通过模具注塑成带有线槽和两头针孔的陶瓷核心,然后将切削好或者注塑好的两端带针孔的工字型陶瓷芯进行烧结结晶,得到可以用于制作色环电感器的带针孔和绕线槽的陶瓷核心;
步骤S102、然后将陶瓷核心使用自动接脚机接两端的引脚,进一步根据所需要的电感值和Q值要求绕线,然后将引脚在440℃的锡炉中浸锡3秒将漆包铜线漆皮烫掉,然后再将电感引脚粘上助焊剂在锡炉中浸锡3秒,拿起来冷却4秒后使用另外一只夹子夹住已经浸好锡的一端;随后将另外一端没有焊锡的夹子松开,重复上述浸锡工艺,其中助焊剂为免洗乙醇松香溶液;
步骤S103、将浸好锡绕线的色环电感上全自动涂装机器,完成涂料包封、上色环、测试后得到成品插件色环电感。所述封装涂料为改性环氧树脂;
步骤S104、将涂装完成的色环电感器,使用金属治具在焊点以外1.2mm位置固定上下夹紧色环电感引脚,使色环电感引脚向上或者向下弯90度成U型;
步骤S105、将已经弯成U型的色环电感器引脚,在平色环电感底部高度或者略高于色环电感底部,同时使用金属治具将两边的引脚左右两边夹紧同时向相反的方向折脚90度成L型。使色环电感的两边引脚对称成Z型,利用两边引脚相互平行来支撑色环电感的磁芯本体重量。使色环电感的圆形本体放在平面不转动。
步骤S106、根据色环电感体积大小开确定两边的引脚留5mm,具体长度以色环电感直径来确定,将多余长度的引脚切除;完成整个电感器的贴片成型过程。
Claims (6)
1.一种可贴片式色环电感器的制作方法,包括以下具体步骤:
步骤S101、将色环电感器两头接脚的工字型磁芯绕线,绕线后使用夹子将一端引脚夹紧对整齐,然后将另一端先在420-450度的高温无铅锡炉中烫1-2秒,高度平磁芯边缘,然后拿起夹子放平待焊锡一端冷却2-3秒后,使用另外一个夹子将浸完锡的一边夹紧对整齐后,将没有浸锡的一端夹子松开,重复上述动作完成浸锡;
步骤S102、将焊好锡的未涂装的色环电感,上自动涂装线完成涂装、上色环标示、测试工序得到插件色环电感器成品;
步骤S103、将涂装完成的色环电感器,使用治具在焊点(浸锡点)以外0.8-1.5mm位置固定上下,夹紧色环电感引脚,使色环电感引脚向上或者向下弯90度成U型;
步骤S104、将弯成U型的色环电感器引脚,在平色环电感底部高度或者略高于色环电感底部,同时使用金属治具将两边的引脚左右两边夹紧同时向相反的方向折脚90度成L型,使色环电感的两边引脚对称成Z型,利用两边引脚相互平行来支撑色环电感的磁芯本体重量,使色环电感的圆形本体放在平面不转动;
步骤S105、根据色环电感体积大小开确定两边的引脚预留3-7mm,切除多余长度的引脚,完成整个电感器的贴片成型过程。
2.根据权利要求1所述的可贴片式色环电感器的制作方法,其特征在于,在步骤S101中,所述色环电感磁芯为镍锌铁氧体磁芯、镁锌铁氧体磁芯、锰锌铁氧体磁芯、软磁金属磁粉芯、氧化铝磁芯或者氧化锆陶瓷磁芯中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的可贴片式色环电感器的制作方法,其特征在于,在步骤S101中,所述助焊剂为含乙醇的免洗松香液或含丙醇的免洗松香液。
4.根据权利要求3所述的可贴片式色环电感器的制作方法,其特征在于,在步骤S102中,所述环氧树脂涂料为双酚A型环氧树脂或双酚A型改性环氧树脂。
5.根据权利要求4所述的可贴片式色环电感器的制作方法,其特征在于,在步骤S103、S104中,所述治具、夹子为金属或合金材质制作而成的手工、半自动或者全自动的加工产品。
6.根据权利要求5所述的可贴片式色环电感器的制作方法,其特征在于,在步骤S101中,在步骤S104、105中,所述贴片色环电感器两个引脚成Z形状,且折脚后的两头的引脚互相平行,且两边贴片出脚的方向相反。
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CN111540596A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-14 | 东莞市大研自动化设备有限公司 | 贴片电感的中心导电体自动装配装置 |
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